ESPECIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN TUBO GEOTEXTIL HYDROTUBE

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1 ESPECIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN TUBO GEOTEXTIL HYDROTUBE 1. ALCANCE 1.1 Esta especificación cubre las características de los geotextiles de alto desempeño que se suministren para la conformación de tubos geotextil y su procedimiento de instalación. Los tubos geotextil son estructuras que se llenan con suelo y se utilizan como elementos de control y protección costera y ribereña. 1.2 Esta especificación incluye el tubo geotextil principal, el manto antisocavación y el procedimiento de llenado. 1.3 Esta especificación establece las propiedades mecánicas y químicas que deben ser excedidas por los geotextiles a utilizar. 1.4 Esta especificación considera que el geotextil y los demás materiales utilizados para la construcción de la estructura han sido debidamente seleccionados con base en las características específicas del proyecto y lo indicado en sus planos y especificaciones. 2. REQUERIMIENTOS PARA EL GEOTEXTIL El geotextil debe ser tejido de alto módulo de fibras de multifilamentos de poliéster G5, caracterizado por alto desempeño mecánico e hidráulico. Su estructura debe ser de tecnología de tejeduría plana para garantizar mayor rapidez en la respuesta en tensión ante deformaciones del suelo a proteger, cumpliendo con los requerimientos de la Tabla 1 tipo Hydrotex. Tabla 1. Propiedades mecánicas, hidráulicas y de durabilidad del geotextil HYDROTEX para tubos geotextil HYDROTUBE. (Todos son valores mínimos promedio por rollo a menos que se indique lo contrario) Norma de Propiedad Unidad Valor ensayo Material Poliéster de Alta Tenacidad (PET) Resistencia a la tensión método GRAB (mín) ASTM D-4632 N Resistencia al punzonamiento CBR (mín) ASTM D-6241 N Resistencia al rasgado trapezoidal (mín) ASTM D 4533 N Resistencia a la tensión tira ancha (mín) kn 153 ASTM D-4595 Deformación a la rotura (máx) % 17.1 Tamaño de abertura aparente ASTM D-4751 mm < Permeabilidad cm/s Permitividad ASTM D-4491 s Tasa de flujo l/min/m

2 3. DOCUMENTOS RELACIONADOS Normas INVIAS I.N.V. E 902 I.N.V. E 903 I.N.V. E 905 I.N.V. E 907 I.N.V. E 910 Normas ASTM ASTM D 4595 ASTM D 4884 Normas GRI GT 10 GT 11 Método para la determinación del índice de resistencia al punzonamiento de geotextiles, geomembranas y productos relacionados Método para la determinación de la resistencia al rasgado trapezoidal de geotextiles Método para la determinación de la permeabilidad al agua de los geotextiles por medio de la permitividad Método estándar para la determinación del tamaño de abertura aparente (TAA) de un geotextil Método de ensayo para medir el deterioro de geotextiles a la exposición de luz ultravioleta y agua (aparato del tipo arco xenón Método de ensayo para la determinación de la resistencia a la tensión por el método de la tira ancha Método de ensayo para la determinación de la resistencia en juntas cosidas de geotextiles Métodos de ensayo, propiedades y frecuencias para Tubos Geotextiles de alta resistencia utilizados como estructuras costeras y ribereñas. Instalación de tubos geotextil utilizados como estructuras costeras y ribereñas 4. DEFINCIONES 4.1 Tubo geotextil Tubo de circunferencia mayor a 2.0 m y longitud mayor a 6.0 m hecho con geotextil tejido de alta resistencia. Los tubos geotextil utilizados en aplicaciones costeras y ribereñas se llenan por medios hidráulicos ó mecánicos con una pasta de fluida de arena y agua u otro tipo de suelo. El suelo generalmente se obtiene mediante el dragado de zonas de préstamo previamente detectadas. 4.2 Manto antisocavación Es un geotextil diseñado para proteger la fundación del tubo geotextil de la erosión que surge por efecto de la socavación. En aplicaciones costeras y ribereñas, puede presentarse socavación en la base del tubo geotextil por acción del oleaje y corrientes ó por el material que se descargue por fuera del tubo durante el llenado. El manto antisocavación puede colocarse a ambos lados del tubo geotextil ó uno solo y se ancla a la superficie mediante pequeños tubos colocados en los extremos ó mediante sacos de arena. 2

3 4.3 Puerto de llenado También se le denomina boca de llenado. Se trata de un pequeño cilindro de geotextil que se coloca en la parte superior del tubo geotextil, a través del cual se inserta la manguera ó tubería de descarga de la bomba. Los puertos tienen diámetros entre 300 y 450 mm y entre 0.90 y 1.50 m de longitud y se colocan alineados con el eje del tubo a distancias no menores a 7.5 m para el caso de arenas y hasta de 30 m para el caso de materiales viscosos. Luego del llenado los puertos se cierran mediante costura, anudado ó con pegantes epóxicos y deben quedar ajustados al cuerpo del tubo geotextil para impedir su movimiento por la acción de las olas. Los puertos de llenado se fabrican con el mismo geotextil del tubo principal. 5. APROBACIONES PRECONSTRUCCIÓN 5.1 Nivel de experiencia Los tubos geotextil y los mantos antisocavación deben ser instalados por contratistas que hayan demostrado experiencias exitosas en proyectos similares. 5.2 Representante del proveedor El contratista debe tener en el sitio del proyecto un asesor ó representante del fabricante del tubo geotextil que provea instrucción y entrenamiento para asegurar la correcta colocación y llenado. El representante del fabricante debe estar presente el día de inicio del llenado a su costa. De ahí en adelante, el asesor estará por cuenta del contratista el tiempo necesario para asegurar el cumplimiento de los requerimientos de esta especificación. 5.3 Plan de construcción El contratista debe entregar un plan de construcción describiendo la secuencia de las operaciones para la construcción del tubo geotextil lleno de suelo. El plan debe describir la preparación del sitio, colocación y llenado de los tubos geotextil, colocación del manto antisocavación y tubos de anclaje, amarres en cada uno de sus extremos a la costa y especificar el equipo a utilizar para el llenado de los tubos geotextil. 6. MATERIALES 6.1 Geotextil Esta especificación cubre los geotextiles de alta resistencia que para el tubo geotextil y el manto antisocavación que sean instalados y permanezcan en condiciones normales de funcionamiento El geotextil debe ser tejido, fabricado con elementos de alta tenacidad del tipo multifilamento de poliéster y debe cumplir con lo indicado en las tablas 1a y 1b El tamaño de abertura aparente (AOS) es el tamaño máximo de las aberturas ó poros del geotextil. De esta manera, el número del tamiz se entiende como el tamaño mínimo de abertura del tamiz. Cuando se especifica en mm, AOS es la máxima dimensión permitida La tasa mínima de flujo de agua se especifica según el ensayo INV E 905 (ASTM D Este es un ensayo de permeabilidad a cabeza constante mediante el cual se obtiene la permitividad del geotextil. Por medio de la permitividad se mide la tasa de 3

4 flujo, la cual se requiere en esta especificación. Los dos términos están interrelacionados por el espesor del geotextil El geotextil debe tener buena apariencia y debe estar libre de defectos que puedan afectar sus propiedades o las del tubo o manto antisocavación Control de calidad Cada despacho de geotextil deberá ser sometido a un proceso de conformidad de las especificaciones de acuerdo con lo establecido en el numeral y en las normas INV E-909 e INV E-908, para dar conformidad del geotextil a usar, según los valores establecidos por esta especificación, independientemente que venga acompañado de una certificación ó declaración del laboratorio del fabricante que garantiza que el producto satisface las exigencias indicadas en los documentos del proyecto. Por ningún motivo se aceptarán geotextiles rasgados, agujereados o usados. Tabla 2. Propiedades mecánicas, hidráulicas y de durabilidad del manto antisocavación. (todos son valores mínimos promedio a menos que se indique lo contrario) Propiedad Método de Ensayo ASTM Unidad Valor MECÁNICAS Resistencia a la tensión por el método de la tira ancha D 4595 kn/m 41.0 Elongación a la tensión por el método de la tira ancha (máx.) D 4595 % 11.6 Resistencia al rasgado trapezoidal D 4533 N 775 Resistencia al punzonamiento CBR D 6241 N 5182 HIDRÁULICAS Tamaño de abertura aparente D 4751 mm Tasa de flujo D 4491 l/min/m DURABILIDAD Ensayo acelerado de resistencia a los rayos UV (%retenido después de 500 hr) D 4355 % > Declaración del fabricante del geotextil con respecto a su producto El Constructor suministrará al Interventor, una declaración donde se establezca el nombre del fabricante, el nombre del producto, composición química relevante de los elementos y otra información pertinente que describa totalmente el geotextil. El fabricante es responsable de establecer y mantener un programa de control de calidad. Este deberá estar disponible cuando se requiera, mediante un documento que describa el programa de control de calidad de la producción. La declaración del fabricante hace constar que el geotextil suministrado ofrece valores mínimos promedio, de acuerdo a lo establecido en su hoja de especificaciones de producto, obtenidos bajo el programa de control de calidad del fabricante. La declaración deberá ser extendida por una persona que tenga el reconocimiento legal, de tal forma que comprometa al fabricante. Un error 4

5 en el etiquetado ó de presentación de los materiales, será razón suficiente para rechazar estos geotextiles Marcado y empaque El tubo geotextil terminado y el manto antisocavación asociado deben enrollarse ó plegarse en forma estable para su manejo, almacenamiento y transporte. El tubo geotextil y/o manto antisocavación debe estar protegido por una envoltura exterior ó bolsa plástica. La etiqueta de identificación del fabricante debe ser claramente visible en el empaque exterior y consistente con la política de calidad del productor La manipulación de los bultos debe hacerse con equipo montacarga y estibas ó mediante equipos de izaje con cables. En ningún caso se permitirá arrastrar el material sobre el piso Los tubos geotextil deben almacenarse elevados del terreno en áreas donde no se presente acumulación de agua y estén protegidos de condiciones que puedan afectar el desempeño del geotextil Cada unidad de tubo geotextil ó manto antisocavación debe protegerse con una capa de plástico opaco durante el transporte y almacenamiento. El empaque plástico debe colocarse en el sitio de confección y no debe retirarse sino hasta el momento de su uso. Cada paquete ó unidad debe marcarse con el nombre del fabricante, tipo de geotextil, números de lote, números de rollo y dimensiones (largo, ancho y peso bruto). 6.2 Material de llenado El material para el llenado del tubo geotextil normalmente debe consistir de arena fina obtenida mediante dragado de un sitio de préstamo previamente definido. El material no debe tener más de 15% de la fracción que pasa el tamiz No 200. En caso de que durante el llenado se detecte exceso de finos, el contratista debe desviar el flujo hacia fuera del tubo geotextil hasta que se ubique un nuevo sitio de préstamo de calidad aceptable. El exceso de finos ocasiona subsidencia del tubo geotextil luego del llenado. En el caso de tener definitivamente materiales de llenado de naturaleza orgánica ó con alto contenido de finos, se requerirán varias operaciones de llenado para alcanzar la altura propuesta. Por lo anterior, durante cada una de las operaciones de llenado, debe tenerse extremo cuidado para evitar sobre esfuerzos en el geotextil, distorsiones excesivas y deformaciones por creep Gradación del material Se deberán practicar ensayos de gradación al material de llenado de acuerdo con la norma de ensayo INV E 123 (ASTM D 422) Las muestras deben tomarse de la tubería de descarga de la draga, antes de ser introducida en el puerto de llenado. Como mínimo debe practicarse un ensayo de gradación cada 300 m de tubo geotextil. Para tubos de gran tamaño, en caso de observarse variaciones en las características del material, debe incrementarse el número de ensayos de gradación. 7. PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN 7.1 Fundación del tubo geotextil La superficie para fundación del tubo geotextil y su manto antisocavación debe ser tersa y libre de salientes que puedan dañar el geotextil. Los tallos ó troncos de árboles, raíces, ramas y otros elementos presentes en la superficie de fundación deben retirarse en una 5

6 franja de por lo menos 6 m a cada lado del corredor del tubo geotextil. Materiales de fundación blandos ó inadecuados deben retirarse ó estabilizarse. 7.2 Alineamiento del tubo Los tubos utilizados en aplicaciones costeras ó ribereñas normalmente requieren alinearse a más ó menos 600 mm de la línea base ó eje. El alineamiento puede realizarse mediante cunas excavadas, correas atirantadas ó contrafuertes. Los tubos llenados deben tener una altura efectiva de ±150 mm de la altura especificada. La altura efectiva se define como la altura entre la cota de fundación del tubo geotextil y la cota clave promedio del tubo lleno, medida cada 7 m a lo largo del tubo geotextil, entre puertos de llenado. Cualquier subsidencia en la cota clave del tubo geotextil debe corregirse mediante llenado adicional o, si el tubo se ha deteriorado, mediante el reemplazo del tubo. El llenado de los tubos a un nivel por encima de la altura recomendada puede ocasionar la falla durante la construcción. 7.3 En ningún momento del proceso se podrá permitir la operación directa del equipo de construcción sobre el tubo geotextil ó sus materiales conexos. El tubo geotextil lleno y el manto antisocavación únicamente podrán ser atravesados cuando estén cubiertos por una capa de suelo de 30 cm de espesor como mínimo. Para la manipulación del tubo geotextil no se podrán utilizar ganchos, tenazas u otros elementos afilados. Ni el tubo geotextil ni el manto antisocavación podrán trasladarse arrastrados por el suelo. 7.4 Anclaje del tubo El tubo geotextil y el manto antisocavación deberán extenderse a lo largo del alineamiento y asegurarse en el sitio tanto como sea necesario para asegurar el correcto alineamiento luego del llenado. Ningún segmento ó tramo del tubo podrá llenarse hasta tanto la totalidad de este se encuentre completamente anclada al suelo y esté correctamente alineado y atirantado. La máxima desviación del tubo geotextil de su alineamiento longitudinal no debe superar los 600 mm La estrategia para asegurar el correcto alineamiento del tubo geotextil debe indicarse en la metodología de instalación presentada en el plan de construcción. 7.6 Traslapos del tubo geotextil Los tubos deben traslaparse en sus extremos finales ó apoyarse uno con otro de manera que no queden espacios entre ellos, a menos que estos se indiquen en los planos de construcción. La altura efectiva del tubo geotextil en la zona de traslapo es típicamente el 80% de la altura especificada, lo cual debe considerarse desde el punto de vista operativo de la estructura. Bajo el tubo geotextil, los extremos de cada tramo del manto antisocavación deben traslaparse como mínimo 1.5 m Llenado del tubo Luego de completar el extendido y anclaje del tubo geotextil, debe realizarse el llenado con arena de la zona de préstamo, en conformidad con lo indicado en el plan de construcción aprobado. La línea de descarga de la draga debe estar dotada de una válvula tipo Y que permita controlar la tasa de llenado. El sistema de válvula tipo Y debe implementarse con un mecanismo interno tipo compuerta, válvula mariposa, válvula de bola ó similar que permitan regular la descarga dentro del tubo geotextil. Cualquier exceso ó descarga sobrante, debe direccionarse hacia fuera del tubo geotextil, a la zona de préstamo. La tubería de descarga también debe tener un indicador de presión para monitorear la presión dentro del tubo. 6

7 El indicador de presión puede estar permanentemente instalado sobre la tubería de descarga u ocasionalmente cuando los excesos de presión sean obvios. Debe tenerse en cuenta que la presión interna y el esfuerzo en el geotextil puede variar a lo largo del perímetro del tubo, por lo tanto, la falla por sobreesfuerzos en las juntas y puerto de llenado no son detectables por el simple monitoreo de la presión de descarga. La presión de descarga en el puerto de llenado no debe ser mayor a 5 psi (35 kpa) Como regla general, el diámetro de la tubería de descarga debe limitarse a 10 plg (250 mm), esto debido a que a medida que se aumenta el diámetro de la tubería de descarga, la tasa de flujo bombeado se incrementa sensiblemente, aumentando la posibilidad de sobre esforzar el tubo. Tuberías de descarga con diámetros menores a 6 plg (150 mm) generalmente resultan muy pequeñas para llenar adecuadamente el tubo geotextil hasta la altura requerida La tubería de descarga debe estar libre de salientes ó rugosidades que puedan rasgar el geotextil del puerto de llenado. Como práctica general se acepta apoyar la tubería de descarga sobre el puerto de llenado, en forma tal que se reduzca el esfuerzo en las costuras del puerto de llenado. En caso de utilizarse un difusor en el extremo de la tubería, su diámetro exterior no puede ser mayor al de la tubería misma. En caso de requerirse el llenado de tramos de tubo muy largos, se recomienda hacerlo a través de múltiples puertos de llenado a lo largo del tubo para reducir el esfuerzo en cada puerto y el riesgo de apilamientos locales Luego del llenado del tubo, las aletas del puerto deben cerrarse y adosarse a tubo principal, de manera que no puedan ser desprendidas por la acción de las olas u otras alteraciones Relación alto/ancho La relación-alto/ancho del tubo completamente lleno no debe exceder de 0.4. La relación alto/ancho es un indicador de la estabilidad del tubo en aplicaciones costeras y ribereñas. El diseñador debe evaluar la estabilidad al desplazamiento, al volcamiento, capacidad portante, estabilidad global y al sobrepaso de las olas y sus fuerzas asociadas. 8. MEDIDA 8.1 Tubo Geotextil La unidad de medida del tubo geotextil será el metro lineal (m) aproximado al décimo de metro lineal, para un perímetro dado, el cual deberá corresponder a lo previsto en el diseño de la estructura, para las condiciones de llenado y materiales del proyecto. El tubo geotextil será medido en obra, colocado de acuerdo con los planos y esta especificación, sin incluir traslapos, debidamente aceptado por el Interventor. 8.2 Material de llenado La unidad de medida del material de llenado será el metro cúbico (m 3 ), aproximado al décimo del metro cúbico de material suministrado y colocado en obra, debidamente aceptado por el Interventor. El volumen se determinará multiplicando la longitud del tubo medida en obra, por el área del tubo geotextil lleno una vez se haya alcanzado la altura de llenado prevista en el diseño. Este volumen será el que se considera para efectos del pago. 8.3 Material de cobertura 7

8 La unidad de medida del material de cobertura será el metro cúbico (m 3 ), aproximado al décimo del metro cúbico de material suministrado y colocado en obra, debidamente aceptado por el Interventor. 8.4 Forma de pago El pago se hará al respectivo precio unitario del contrato por toda obra ejecutada, de acuerdo con los planos y esta especificación, y aceptada a satisfacción por el Interventor. ITEM UNIDAD DE MEDIDA Tubo geotextil HYDROTUBE metro lineal (m) 8